Гуманоидный робот Valkyrie, который был создан совместными усилиями исследователей из Космического центра НАСА имени Джонсона, Эдинбургского университета, Шотландия, и других организаций, известен нашим читателям как участник соревнования DARPA Robotics Challenge, а сейчас он готовится выступить в качестве авангарда перед началом миссии по отправке на Марс пилотируемой экспедиции. Робот Valkyrie, высота которого составляет 1.8 метра, а вес — 125 килограмм, весьма смахивает на робота C-3PO из научно-фантастической вселенной «Звездных войн». Он точно так же неуклюже может передвигаться на своих двух ногах и имеет пару манипуляторов с кистями и суставами, при помощи которых пока он может выполнять лишь ряд несложных действий.
«Робот Valkyrie можно считать одним из больших достижений современной робототехники» — рассказывает профессор Сету Виджаякумэр (Sethu Vijayakumar), директор Центра робототехники Эдинбургского университета, — «В настоящее время конструкция робота является не самой совершенной и сложной платформой. Он может перемещаться, делая три маленьких шага за раз, может потянуться, взять что-либо и передать это кому-нибудь второму. Но робот уже способен реагировать на приближение чего-то и на касания, в данном случае он может просто отшатнуться или сделать несколько шагов назад, уступая дорогу».
Группа робототехников из Шотландии работала совместно со специалистами НАСА, которые планируют послать робота на Марс перед посылкой туда пилотируемой экспедиции, что запланировано ориентировочно на 2030-й год. Робот или группа роботов выполнят предварительную подготовку места посадки, мест, где будут располагаться служебные и жилые помещения первой марсианской базы. А после прибытия на Марс людей они будут выступать в качестве их помощников, взвалив на свои плечи массу рутинной и простой работы.
«Взаимодействие робота Valkyrie с людьми будет одной из самых важных и тяжело реализуемых проблем. Для этого мы уже начали разработку ряда алгоритмов, которые позволят роботу приспосабливаться к каждому человеку индивидуально» — рассказывает профессор Сету Виджаякумэр.
Робот Valkyrie является одним из трех опытных образцов, которые были переданы НАСА различным группам исследователей-робототехников для дальнейшей работы над ними. Данные работы будут сосредоточены в направлении обеспечения уверенного передвижения робота в условиях сложной окружающей среды, вторым направлением станет адаптация робота к действиям в среде, более приспособленной для людей. Именно поэтому робот Valkyrie сделан гуманоидным, перемещающимся на двух ногах, а не катающимся на колесах или гусеницах, что было бы намного проще реализовать с технической точки зрения.
«Маленькие колеса, как показали нам марсоходы, часто застревают и выходят из строя. Большие же колеса тяжелы, они ограничивают маневренность и увеличивают количество требующейся для перемещений энергии. Кроме всего этого, использование колес или гусениц потребует оборудования специальных подъемов, пандусов и других элементов инфраструктуры, что неприемлемо с многих точек зрения» — рассказывает профессор Сету Виджаякумэр, — «Далеко не случайно, что природа дала людям возможность двигаться на двух ногах. И мы также не будем отклоняться от пути, верность которого показала эволюция человеческого организма».
Передвижение на двух ногах требует решения ряда сложных проблем, основной из которых является поддержание равновесия. Для этого уже разработан ряд сложных алгоритмов и технических решений, которые в режиме реального времени позволяют перемещать центр тяжести конструкции и удерживать робота в вертикальном положении даже в самых сложных условиях.
Робот Valkyrie оборудован стереоскопической камерой на его голове, а на его корпусе в разных местах установлены дополнительные камеры. Кроме этого, робот воспринимает окружающее пространство при помощи лазерного сканера LiDAR, а его конечности буквально наполнены датчиками положения, датчиками давления и усилия.
В течение нескольких следующих лет исследователи проделают массу работы по модернизации конструкции, системы управления и программного обеспечения робота. Вполне может статься, что окончательный вариант робота Valkyrie будет сильно отличаться от своего первого прототипа, он может стать не столь фотогеничным, но более приспособленным к действиям в неблагоприятной среде поверхности Красной Планеты.
Источник:
